原创基于STC89C52单片机的电子密码锁

 2009-9-23 08:23  2726 5 6 分类: MCU/ 嵌入式


作者：时间：2009-06-09 来源:

以往个人资料保存、部门文件档案多用机械锁，需携带多把钥匙，使用极不方便，钥匙丢失后安全性差。随着科学技术的不断发展，人们对日常生活中的安全保险器件的要求越来越高。为满足人们对门锁的使用要求、增加其安全性，电子密码锁应运而生，它具有防试探按键输入，智能控制上锁、开锁、报警、修改密码等多种功能。鉴于以往单片机的内部程序存储器不能由单片机自身修改，要完成修改密码功能，多采用片外串行E2PROM实现。STC89系列单片机，高速、低功耗、新增在系统／在应用可编程(ISP，IAP)功能，使不具有E2PROM的单片机具有了E2PROM的功能，可以在线对现场历史数据的存储功能，适用于一些需经常改变数据的应用产品(如计费器、门禁系统等)及需远距离改变设备参数的产品(遥控设备等)。采用STC89C52单片机设计的电子密码锁，利用内部E2PROM资源，不需要外接程序存储器就能完成修改密码等多种功能，并且保密性高、成本低、简单易行，符合住宅、部门办公安全要求。 1 设计思路及软硬件实现电子密码锁工作时分为两种工作状态，分别是正常状态和锁定状态。锁定状态时，输出锁定信号，供外部执行机构使用，实现上锁功能；正常状态时，锁定信号消失，供外部执行机构使用，实现开锁功能，并允许用户进行密码修改。电子密码锁设计分硬件和软件部分。硬件电路见图1，包括稳压、晶振、复位、3×4键盘、指示灯、报警和电机驱动电路。软件编程思路如图2所示。用1个无符号字符型数组Val_Code和1个无符号字符型变量Val_Num来存放键盘输入的数据大小和输入个数。程序启动或复位后，清空数组Val_Code和变量Val_Num，并初始化定时器、报警器；进入锁定状态时，启动报警功能，如发现用户按下“开锁”键，则读入从微键盘输入的数字序列，更新数组Val_Code和变量Val_Num；然后比较数组Val_Code与单片机内部E2PROM中的密码是否相同，如密码相同则开锁、执行开锁动作、输出开锁信号、进入正常状态，否则继续等待用户开锁(为防止非法用户恶意多次试探密码，可在程序中设置当连续三次输入错误密码后自动报警，直至开锁后解除)。在正常状态时，可以进行重新设置密码、上锁等操作，重新设置密码时，首先验证原始密码，如相同则可进行密码更改，然后将新密码保存至单片机内部E2PROM中。 2 STC89C52单片机内部E2PROM及使用 2.1 STC89C52RC单片机内部E2PROM 在STC89C52单片机中有2 kB的E2PROM存储器，分8个扇区，每个扇区512 B，擦写次数可达10万次以上，写人数据有效保存时间可达100年。片内DataFlash(E2PROM)地址如表1所示。 2.2 相关特殊功能寄存器与使用STC89C52RC单片机内部E2PROM有关的特殊功能寄存器见表2。 2.2.1 ISP CONTR控制寄存器 ISP_CONTR控制寄存器的功能见表3。 ISPEN：功能允许位。0禁止改变FLASH内容；1允许改变内容。 SWBS：软件选择从用户区启动还是从ISP启动。0从用户区启动；1从ISP启动。 SWRST：软件复位操作。0不操作；1产生软件系统复位，硬件自动清零。读、写、擦除扇区时间由控制寄存器设置。 2.2.2 ISP_TRIG命令触发寄存器在ISP_CONTR最高位ISPEN=1时，对ISP_TRIG先写46H，再写B9H，读写E2PROM的命令才会生效。 2.2.3 ISP_CMD命令寄存器 ISP_CMD对读写或擦除FLASH进行控制，其功能见表4。 2.2.4 ISP_DATA，ISP_ADDRH，ISP_ADDRL 使用单片机内部FLASH E2PROM写入数据或擦除数据时，需要用专门的存储器存放处理的数据和地址，ISP_DATA用来存放数据，ISP_ADDRH用来存放地址高字节，ISP_ADDRL用来存放地址低字节。 3 结语采用STC89C52单片机设计的电子密码锁，实现智能电子密码锁的控制功能，克服了机械密码锁密码量少的缺点；采用内部E2PROM保存密码，比采用片外E2PROM具有更高的安全性、可靠性，可广泛用于家居、办公等智能控制系统中。